產(chǎn)品生命周期管理PLM自提出以來(lái)，便迅速成為制造業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。PLM結(jié)合電子商務(wù)技術(shù)與協(xié)同技術(shù)，將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程與SCM、CRM、ERP等系統(tǒng)進(jìn)行集成，將孤島式流程管理轉(zhuǎn)變成集成化的一體管理，實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品維護(hù)到管理信息的全面數(shù)字化；實(shí)現(xiàn)企業(yè)知識(shí)價(jià)值的提升與知識(shí)共享管理，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化，從而全面提升企業(yè)生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品生命周期管理的成本，以提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，PLM軟件主要應(yīng)用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)工作量大的大、中型企業(yè)。應(yīng)用行業(yè)主要分布在交通運(yùn)輸、航空航天、電子、機(jī)械制造等。對(duì)于中小型企業(yè)，則只是應(yīng)用了PLM系統(tǒng)中某些獨(dú)立的模塊如圖文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理等。如何把這些的獨(dú)立的模塊有機(jī)的結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，則成為現(xiàn)在迫切的需要。

1 PLM中的項(xiàng)目管理技術(shù)

項(xiàng)目管理作為PLM系統(tǒng)中的一個(gè)重要功能，與專業(yè)的項(xiàng)目管理系統(tǒng)相比，有其自身的一些勢(shì)，它不僅能對(duì)項(xiàng)目文檔進(jìn)行管理，而且能夠執(zhí)行進(jìn)度計(jì)劃管理、任務(wù)跟蹤和資源調(diào)配。

PLM系統(tǒng)中分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理模塊、工作流和過(guò)程管理模塊、用戶管理模塊、變更管理模塊和協(xié)同工作平臺(tái)，可以用來(lái)支持PLM系統(tǒng)進(jìn)行項(xiàng)目管理，然后把這幾個(gè)模塊的功能集成起來(lái)建立項(xiàng)目管理模型。

(1)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理。PLM系統(tǒng)一般采用視圖控制法，來(lái)對(duì)某個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的各種不同劃分方法進(jìn)行管理和描述，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)視圖可以按照項(xiàng)目任務(wù)的具體需求來(lái)定義。也可以反映項(xiàng)目里程碑對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息的要求。

(2)工作流與過(guò)程管理。PLM系統(tǒng)的工作流與過(guò)程管理提供—個(gè)控制并行工作流程的計(jì)算機(jī)環(huán)境。利用PLM圖示化的工作流編輯器，可以在PLM系統(tǒng)中，建立符合各企業(yè)習(xí)慣的并行的工作流程。根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以利用工作流與過(guò)程管理模塊為任務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象，建立相關(guān)的串行或并行流程。當(dāng)任務(wù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象被賦予流程后，流程用于控制該數(shù)據(jù)對(duì)象的流轉(zhuǎn)過(guò)程，工作流與過(guò)程控制根據(jù)各環(huán)節(jié)的操作，自動(dòng)將文檔推到下一環(huán)節(jié)。如果任務(wù)有相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)象被賦予了流程，只有當(dāng)所有被賦予流程的數(shù)據(jù)對(duì)象走完相應(yīng)的流程后，該任務(wù)才能提交，繼續(xù)下一步的項(xiàng)目任務(wù)節(jié)點(diǎn)。

(3)用戶管理。PLM系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)用戶的個(gè)人信息進(jìn)行管理，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人利用這些信息，可以針對(duì)一個(gè)既定的項(xiàng)目，組織一個(gè)完整的集成產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

(4)變更管理。PLM系統(tǒng)的變更管理，是建立在工作流與過(guò)程管理基礎(chǔ)上的，通過(guò)工程變更流程控制整個(gè)變更過(guò)程。項(xiàng)目任務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中，如果發(fā)生延期或資源沖突，可以通過(guò)變更管理來(lái)對(duì)任務(wù)進(jìn)行重新編排。

(5)協(xié)同工作平臺(tái)。PLM系統(tǒng)提供協(xié)作筆記本、團(tuán)隊(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)、團(tuán)隊(duì)論壇和即時(shí)消息等支持協(xié)同工作的工具。在項(xiàng)目立項(xiàng)之后的整個(gè)管理階段中，用戶會(huì)需要與項(xiàng)目中其他分配有任務(wù)的人員交流項(xiàng)目信息，這時(shí)可以利用PLM的協(xié)同工作工具，進(jìn)行多用戶的即時(shí)通信。

2 面向PLM的項(xiàng)目管理模型的建立

2.1 PLM系統(tǒng)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型

按照項(xiàng)目管理的基本理論，項(xiàng)目可以被定義為目標(biāo)活動(dòng)在特定環(huán)境和限制條件(通常是時(shí)間和資源)下，將某種形式的輸入，轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N形式的輸出的活動(dòng)。PLM系統(tǒng)項(xiàng)目對(duì)象應(yīng)該包括與所開(kāi)發(fā)項(xiàng)目相關(guān)聯(lián)的所有信息入口。

為有效的實(shí)施一個(gè)項(xiàng)目，需要執(zhí)行項(xiàng)目規(guī)劃、制定進(jìn)度計(jì)劃、過(guò)程監(jiān)視和分析等步驟。在項(xiàng)目規(guī)劃階段，需要利用任務(wù)對(duì)象和過(guò)程對(duì)象的實(shí)例，來(lái)確定項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)，將一個(gè)項(xiàng)目劃分成一些相對(duì)獨(dú)立的、小規(guī)模的任務(wù)單元。一個(gè)項(xiàng)目由n個(gè)任務(wù)組成，一個(gè)任務(wù)可從屬于m個(gè)項(xiàng)目。在任務(wù)與過(guò)程之間，存在著一個(gè)1：1的聯(lián)系，每個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)于—個(gè)過(guò)程對(duì)象。其他與項(xiàng)目存在聯(lián)系的管理對(duì)象，還有項(xiàng)目組、項(xiàng)目經(jīng)理、用戶和日歷。日歷確定分配給任務(wù)的資源的日程安排和任務(wù)本身的排定方式。根據(jù)任務(wù)的資源消耗，可以計(jì)算任務(wù)的費(fèi)用。項(xiàng)目與業(yè)務(wù)對(duì)象文件夾、零件基本記錄、文檔基本記錄、工程圖紙基本記錄和模型基本記錄之間的聯(lián)系，一方面被用來(lái)對(duì)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，另一方面被用來(lái)管理在一些成功實(shí)施的項(xiàng)目中形成的結(jié)果和產(chǎn)品數(shù)據(jù)。

過(guò)程對(duì)象在PLM系統(tǒng)的項(xiàng)目管理中有重要作用。通常，為了執(zhí)行某個(gè)項(xiàng)目活動(dòng)，需要相應(yīng)的軟件工具，所以一個(gè)活動(dòng)可以跟一個(gè)確定的相關(guān)應(yīng)用軟件相關(guān)聯(lián)。這樣，根據(jù)對(duì)象活動(dòng)參數(shù)，可以直接啟動(dòng)相應(yīng)的軟件工具；同時(shí)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人也可以確定哪些項(xiàng)目數(shù)據(jù)該用哪些應(yīng)用軟件來(lái)建立。每一個(gè)過(guò)程可以與一個(gè)過(guò)程組相關(guān)聯(lián)，該過(guò)程組由任意數(shù)量的、不同角色的PLM系統(tǒng)用戶組成。項(xiàng)目、過(guò)程、活動(dòng)和PLM系統(tǒng)用戶等對(duì)象，也可以與一個(gè)項(xiàng)目日歷相關(guān)聯(lián)，以便了解項(xiàng)目、過(guò)程和活動(dòng)的進(jìn)展情況，并將實(shí)際的進(jìn)度與目標(biāo)進(jìn)度進(jìn)行比較。將PLM系統(tǒng)用戶與項(xiàng)目日歷對(duì)象相關(guān)聯(lián)以后，就可以向PLM系統(tǒng)用戶分配各種不同的任務(wù)而不會(huì)發(fā)生時(shí)間上的沖突。圖1描述了PLM項(xiàng)目管理中具體對(duì)象的定義，通過(guò)上面對(duì)PLM系統(tǒng)中的項(xiàng)目相關(guān)對(duì)象之間聯(lián)系的分析，PLM系統(tǒng)可以利用它進(jìn)行交互式的項(xiàng)目建模。所有計(jì)劃以及按照項(xiàng)目日歷計(jì)算出來(lái)的進(jìn)度和時(shí)間消耗等，被作為屬性內(nèi)容，同時(shí)還被動(dòng)態(tài)地顯示出來(lái)。實(shí)際的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間以及消耗的信息，取自管理對(duì)象活動(dòng)和過(guò)程。對(duì)各種重要的對(duì)象屬性，進(jìn)行自動(dòng)的分析，可以在任何時(shí)候提交關(guān)于項(xiàng)目狀態(tài)的報(bào)告。在管理對(duì)象活動(dòng)中，執(zhí)行者與確定的角色相關(guān)聯(lián)，同時(shí)，其中還包括了確定的成本核算價(jià)格。利用這個(gè)數(shù)據(jù)，可以在項(xiàng)目執(zhí)行的每一個(gè)階段計(jì)算出實(shí)際的人工成本。

以上分析的項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型是PⅢ系統(tǒng)進(jìn)行項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)，有助于對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)展情況進(jìn)行透明的監(jiān)控。由于能夠持續(xù)不斷地采集到關(guān)于項(xiàng)目進(jìn)度、資源消耗和成本等方面的信息，并將計(jì)劃數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，因此為項(xiàng)目的成功實(shí)施打下了良好的基礎(chǔ)，大幅度地縮短了項(xiàng)目的執(zhí)行時(shí)間，降低項(xiàng)目的成本，提高項(xiàng)目的質(zhì)量。

2.2 PLM系統(tǒng)的項(xiàng)目管理模型

根據(jù)前面對(duì)PLM中項(xiàng)目管理技術(shù)分析，以及建立的項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型，可以給出PLM系統(tǒng)項(xiàng)目管理模型。該模型說(shuō)明了PIM系統(tǒng)是用怎樣的方式將項(xiàng)目模型、過(guò)程模型和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型集成在一起，從而進(jìn)行有效的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目管理的。項(xiàng)目的任務(wù)結(jié)構(gòu)在一定程度上是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的反映啪，定義子任務(wù)的主要依據(jù)，是詳細(xì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖，每處理完一個(gè)任務(wù)，就得到了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一個(gè)階段成果。項(xiàng)目過(guò)程控制是以項(xiàng)目任務(wù)分解為縱軸、任務(wù)工作流程為橫軸的項(xiàng)目工作過(guò)程?？梢酝ㄟ^(guò)工作流管理模塊，為每一個(gè)任務(wù)在邏輯上規(guī)定一個(gè)處理的順序，即項(xiàng)目中每個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)工作流中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)。每個(gè)任務(wù)所對(duì)應(yīng)的過(guò)程，由一個(gè)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)完成，并且有自己的日歷。可以根據(jù)需要，給團(tuán)隊(duì)成員分配相應(yīng)的活動(dòng)，成員能否接受分配的任務(wù)，取決于其個(gè)人的日歷。在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行任務(wù)分解時(shí)，還可以根據(jù)任務(wù)的需要分配相應(yīng)的資源。由一個(gè)工作步驟或者一項(xiàng)活動(dòng)形成的結(jié)果，可以作為另一個(gè)工作流的某工作步驟的基礎(chǔ)。當(dāng)一個(gè)任務(wù)的工作流程結(jié)束以后，在產(chǎn)品模型中就增加了一個(gè)新的零部件，這樣，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)隨著項(xiàng)目的進(jìn)展變得越來(lái)越完整，當(dāng)項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，便得到了完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。

通過(guò)該模型，PLM可以將一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)項(xiàng)目及其有關(guān)的數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化為一個(gè)面向?qū)ο蟮捻?xiàng)目模型，利用該模型，可以確保對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全面的監(jiān)視和控制。

3 面向PLM的工藝信息模型的建立

工藝信息模型是面向PLM的系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期信息集成與管理的關(guān)鍵。工藝信息模型的建立主要從兩個(gè)方面人手：

一是分析工藝業(yè)務(wù)對(duì)象實(shí)體；

二是定義業(yè)務(wù)對(duì)象實(shí)體涉及到的數(shù)據(jù)模型。

3.1 工藝過(guò)程數(shù)據(jù)分析

針對(duì)模型中分解的任務(wù)，對(duì)其內(nèi)容、結(jié)果以及支撐數(shù)據(jù)進(jìn)行逐一分析。通過(guò)分析，可以得出每個(gè)人物階段的數(shù)據(jù)，可劃分為支撐數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)。支撐數(shù)據(jù)，是完成任務(wù)所需要的數(shù)據(jù)；結(jié)果數(shù)據(jù)，是任務(wù)完成后產(chǎn)生的結(jié)果。工藝總結(jié)任務(wù)，是面向PLM的工藝準(zhǔn)備過(guò)程最重要的一環(huán)。從廣義上講，工藝總結(jié)即是對(duì)與工藝準(zhǔn)備工作有關(guān)的知識(shí)的總結(jié)。具體來(lái)說(shuō)，工藝總結(jié)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是跟蹤某工藝的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過(guò)程，與舊的工藝比較，查看優(yōu)缺點(diǎn)，最終評(píng)價(jià)該工藝的成效，一般發(fā)生在工藝準(zhǔn)備周期的后期階段；二是工藝準(zhǔn)備過(guò)程中即時(shí)地提取有價(jià)值的工藝知識(shí)。

3.2 工藝過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象定義

面向?qū)ο蠓椒ㄊ且环N運(yùn)用對(duì)象、類、實(shí)例和繼承等概念，來(lái)構(gòu)造軟件系統(tǒng)的一種軟件開(kāi)發(fā)方法。其基本原理是對(duì)問(wèn)題領(lǐng)域?qū)嵭凶匀环指?，按人類認(rèn)識(shí)客觀世界的思維方式來(lái)識(shí)別和定義客觀世界中的相關(guān)實(shí)體，因此是一種更直觀、更自然、更易于理解的概念模型化方法圈。近年來(lái)，面向?qū)ο蠹夹g(shù)已經(jīng)在復(fù)雜企業(yè)系統(tǒng)建模方面得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)合上述對(duì)工藝準(zhǔn)備過(guò)程數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)定義了工藝準(zhǔn)備過(guò)程的數(shù)據(jù)對(duì)象。

數(shù)據(jù)對(duì)象分為兩大類即支撐數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)。支撐數(shù)據(jù)中一些數(shù)據(jù)對(duì)象是工藝準(zhǔn)備各項(xiàng)任務(wù)的共同依據(jù)，如產(chǎn)品特點(diǎn)、生產(chǎn)條件、政策標(biāo)準(zhǔn)等；還有一些數(shù)據(jù)對(duì)象是某項(xiàng)特定任務(wù)的執(zhí)行依據(jù)，比如材料特性之于工藝路線設(shè)計(jì)、典型實(shí)例之于工藝規(guī)程設(shè)計(jì)等。工藝知識(shí)是一組特殊的數(shù)據(jù)對(duì)象，它在工藝準(zhǔn)備過(guò)程中既屬于支撐數(shù)據(jù)，又屬于結(jié)果數(shù)據(jù)。按照面向?qū)ο蠓椒ǎに囍R(shí)對(duì)象按功能可以分為四種類型：制造對(duì)象、工藝對(duì)象、資源對(duì)象和決策對(duì)象，工藝準(zhǔn)備過(guò)程涉及到的工藝知識(shí)對(duì)象，都可以歸納到其中一個(gè)類型下。每一種具體的對(duì)象，又可以劃分為兩個(gè)層次：對(duì)象層和方法層。對(duì)象層包括四個(gè)元素：對(duì)象類集、對(duì)象屬性集、對(duì)象屬性約束集及對(duì)象實(shí)例集；方法層描述解決問(wèn)題的操作方法名稱、相關(guān)對(duì)象及關(guān)系。

3.3 工藝信息模型的建立

結(jié)合前面對(duì)工藝準(zhǔn)備過(guò)程數(shù)據(jù)的分析，及數(shù)據(jù)對(duì)象的定義，按照數(shù)據(jù)在工藝準(zhǔn)備工作中的作用，工藝準(zhǔn)備過(guò)程數(shù)據(jù)模型劃分為三個(gè)子模型：工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型、工藝結(jié)果數(shù)據(jù)模型和工藝知識(shí)模型。

工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工藝準(zhǔn)備過(guò)程中，各項(xiàng)任務(wù)執(zhí)行所依據(jù)的工藝相關(guān)基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)和企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的抽象描述；

工藝結(jié)果數(shù)據(jù)模型，是工藝準(zhǔn)備任務(wù)執(zhí)行產(chǎn)生的結(jié)果數(shù)據(jù)，此處的結(jié)果數(shù)據(jù)是廣義上的結(jié)果，包括指導(dǎo)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)和管理工藝準(zhǔn)備過(guò)程的一些信息；

工藝知識(shí)模型，是保證工藝準(zhǔn)備過(guò)程中快速、高效、全面的獲取工藝知識(shí)，并將知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際工藝準(zhǔn)備過(guò)程的基礎(chǔ)。

工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型與工藝結(jié)果數(shù)據(jù)模型的形式相同，工藝結(jié)果數(shù)據(jù)通常是取自工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，或者是對(duì)其的加工結(jié)果。工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)該是通用性的，而不局限于某一個(gè)特定的產(chǎn)品，所以其模型的建立，應(yīng)該是以產(chǎn)品對(duì)象為基礎(chǔ)單元；而工藝結(jié)果數(shù)據(jù)直接用于指導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)，其模型的組織單元應(yīng)該是產(chǎn)品加工生產(chǎn)的元件即零件對(duì)象。三個(gè)模型均采用面向?qū)ο蟮腅-R圖表示方法。

隨著PLM技術(shù)和企業(yè)管理模式的不斷發(fā)展，如果能充分利用這些技術(shù)滿足企業(yè)信息化的需求，必然會(huì)對(duì)工藝信息化的應(yīng)用效果帶來(lái)較大的提升。但是工藝標(biāo)準(zhǔn)還不是很規(guī)范，不是很全，還有待進(jìn)一步的研究，另外實(shí)施PLM解決方案是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要科學(xué)的實(shí)施策略作為指導(dǎo)方針，針對(duì)企業(yè)、供應(yīng)商和軟件在實(shí)施過(guò)程中各自的定位，研究出一套科學(xué)、實(shí)用、有效的實(shí)施方法。